本發明專利技術公開了一種用納米碳纖維增強混凝土抗力、電磁屏蔽性能的方法，屬于建筑材料加工技術領域，包括如下步驟：(1)原料稱取；(2)納米碳纖維分散液的制備；(3)納米碳纖維增強混凝土拌合物的制備；(4)納米碳纖維增強混凝土的制備。本申請提供了一種用納米碳纖維增強混凝土抗力、電磁屏蔽性能的方法，通過本申請方法制備的混凝土在滿足結構抗力的同時兼具有效的電磁屏蔽效能，實現材料的多功能化，具有重要的軍事價值與意義。
【技術實現步驟摘要】
一種用納米碳纖維增強混凝土抗力、電磁屏蔽性能的方法
本專利技術屬于建筑材料加工
，具體涉及一種用納米碳纖維增強混凝土抗力、電磁屏蔽性能的方法。
技術介紹
隨著高性能、高精度、高毀傷武器的不斷發展，軍事設施、國防工程面臨著更強的外部應力、更有力的武器侵徹、更強烈的爆炸沖擊破壞等不利因素的影響。與此同時，隨著電子技術的迅猛發展，尤其電磁技術的不斷革新，現代戰爭的形式也已然發生了轉變，從傳統的武器打擊逐漸轉移到對指揮通訊系統、電子設備及信息化武器等的毀傷和干擾，各種新型雷達、先進探測器，甚至電磁波武器相繼問世，對，軍事設施、國防工程的電磁屏蔽技術提出了新的更高的要求。目前，混凝土仍是建設軍事設施、國防工程的主要材料，提高軍事設施、國防工程的抗打擊及抗電磁干擾能力即是對混凝土材料的強度和電磁屏蔽效能的提升。新型混凝土材料的研發和選用，是提升軍事設施、國防工程的抗沖擊能力和電磁屏蔽效能的重中之重。隨著現代材料科學的不斷進步，特別是納米技術在各學科領域的滲透，使得傳統混凝土向高強度、高性能、多功能和智能化方向發展成為可能。納米碳纖維(Carbonnanofibers，CNFs)是化學氣相生長碳纖維的一種形式，是通過裂解氣相碳氫化合物而制備出的一種非連續的納米級尺寸石墨纖維，既具有碳纖維的固有性質，又具備納米材料的小尺寸和活性效應，是一種性能優異的多功能材料。同時，CNFs的比表面積比常規粗粉大3～4個數量級，對紅外光和電磁波的吸收率比常規材料大得多，因此CNFs對外部電磁波能夠進行大量的吸收和消耗，表現出良好的電磁屏蔽效能。因此，納米碳纖維增強混凝土可作為電磁屏蔽層材料和結構材料應用于軍事設施、國防工程，在滿足結構高抗力要求的同時兼具有效的電磁屏蔽效能，實現材料的多功能化，具有重要的軍事價值與意義。
技術實現思路
本專利技術的目的是針對現有的問題，提供了一種用納米碳纖維增強混凝土抗力、電磁屏蔽性能的方法。本專利技術是通過以下技術方案實現的：一種用納米碳纖維增強混凝土抗力、電磁屏蔽性能的方法，包括如下步驟：(1)原料稱取：稱取相應方重的水泥水泥495kg/m3、碎石1008kg/m3、砂672kg/m3、水180kg/m3、消泡劑0～0.9kg/m3、減水劑0～15kg/m3、納米碳纖維0～0.9kg/m3備用；(2)納米碳纖維分散液的制備：A.將步驟(1)中稱取的減水劑倒入步驟(1)中稱取的水中，利用電動攪拌機攪拌120r/min攪拌60s；B.將步驟(1)中稱取的納米碳纖維和半份消泡劑倒入到操作A中的攪拌機內，以300r/min攪拌150s，然后摻入剩余的半份消泡劑，手動攪拌5min，直至納米碳纖維分散液中無明顯氣泡存在；(3)納米碳纖維增強混凝土拌合物的制備：A.在強制式攪拌機中加入步驟(1)中稱取的砂、碎石，攪拌60s，再加入步驟(1)中稱取的水泥，攪拌60s；B.邊攪拌邊將步驟(2)種制備的納米碳纖維分散液加入到操作A中的強制式攪拌機內，加入完成后再攪拌120s；(4)納米碳纖維增強混凝土的制備：將步驟(3)中制得的納米碳纖維增強混凝土拌合物倒出，人工翻拌60s，然后進行澆筑后置于室內靜置1d后拆模，將成型試件迅速移入養護箱內進行標準養護即可。進一步地，步驟(1)中所述的水泥為陜西秦嶺水泥集團生產的42.5RP·O水泥。進一步地，步驟(1)中所述的碎石為粒徑范圍5～20mm的石灰巖碎石，容重為2700kg/m3，整體含泥量為0.2％，堆積密度為1.62kg/L。進一步地，步驟(1)中所述的砂產自灞河的潔凈中砂，中砂容重為2630kg/m3，細度模數為2.8，整體含泥量為1.1％，堆積密度為1.5kg/L。進一步地，步驟(1)中所述的減水劑為陜西浩宇混凝土外加劑有限公司生產的JKPCA-02型FDN高效減水劑。進一步地，步驟(1)中所述的消泡劑為陜西藍鑫化工有限公司生產的磷酸三丁酯消泡劑。進一步地，步驟(1)中所述的水為自來水。進一步地，步驟(1)中所述的CNFs為北京德克島金科技有限公司生產的納米碳纖維，其純度為99.9％，單絲直徑為100～200mm，長徑比為70，導熱系數為2000W·(m·℃)-1，電阻率＜0.012Ω·cm，熱膨脹系數為1℃-1，比表面積為300m2·g-1，密度為0.18g·cm-3。進一步地，步驟(4)中所述的標準養護時溫度范圍維持在20±2℃，相對濕度RH＞95％。本專利技術相比現有技術具有以下優點：本申請提供了一種用納米碳纖維增強混凝土抗力、電磁屏蔽性能的方法，通過本申請方法制備的混凝土在滿足結構抗力的同時兼具有效的電磁屏蔽效能，實現材料的多功能化，具有重要的軍事價值與意義。具體實施方式一種用納米碳纖維增強混凝土抗力、電磁屏蔽性能的方法，包括如下步驟：(1)原料稱取：稱取相應方重的水泥495kg/m3、碎石1008kg/m3、砂672kg/m3、水180kg/m3、消泡劑0～0.9kg/m3、減水劑0～15kg/m3、納米碳纖維0～0.9kg/m3備用；(2)納米碳纖維分散液的制備：A.將步驟(1)中稱取的減水劑倒入步驟(1)中稱取的水中，利用電動攪拌機攪拌120r/min攪拌60s；B.將步驟(1)中稱取的納米碳纖維和半份消泡劑倒入到操作A中的攪拌機內，以300r/min攪拌150s，然后摻入剩余的半份消泡劑，手動攪拌5min，直至納米碳纖維分散液中無明顯氣泡存在；(3)納米碳纖維增強混凝土拌合物的制備：A.在強制式攪拌機中加入步驟(1)中稱取的砂、碎石，攪拌60s，再加入步驟(1)中稱取的水泥，攪拌60s；B.邊攪拌邊將步驟(2)種制備的納米碳纖維分散液加入到操作A中的強制式攪拌機內，加入完成后再攪拌120s；(4)納米碳纖維增強混凝土的制備：將步驟(3)中制得的納米碳纖維增強混凝土拌合物倒出，人工翻拌60s，然后進行澆筑后置于室內靜置1d后拆模，將成型試件迅速移入養護箱內進行標準養護即可。步驟(1)中所述的水泥為陜西秦嶺水泥集團生產的42.5RP·O水泥。步驟(1)中所述的碎石為粒徑范圍5～20mm的石灰巖碎石，容重為2700kg/m3，整體含泥量為0.2％，堆積密度為1.62kg/L。步驟(1)中所述的砂產自灞河的潔凈中砂，中砂容重為2630kg/m3，細度模數為2.8，整體含泥量為1.1％，堆積密度為1.5kg/L。步驟(1)中所述的減水劑為陜西浩宇混凝土外加劑有限公司生產的JKPCA-02型FDN高效減水劑。步驟(1)中所述的消泡劑為陜西藍鑫化工有限公司生產的磷酸三丁酯消泡劑。步驟(1)中所述的水為自來水。步驟(1)中所述的CNFs為北京德克島金科技有限公司生產的納米碳纖維，其純度為99.9％，單絲直徑為100～200mm，長徑比為70，導熱系數本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種用納米碳纖維增強混凝土抗力、電磁屏蔽性能的方法，其特征在于，包括如下步驟：/n(1)原料稱取：/n稱取相應方重的水泥495kg/m
【技術特征摘要】
1.一種用納米碳纖維增強混凝土抗力、電磁屏蔽性能的方法，其特征在于，包括如下步驟：
(1)原料稱取：
稱取相應方重的水泥495kg/m3、碎石1008kg/m3、砂672kg/m3、水180kg/m3、消泡劑0～0.9kg/m3、減水劑0～15kg/m3、納米碳纖維0～0.9kg/m3備用；
(2)納米碳纖維分散液的制備：
A.將步驟(1)中稱取的減水劑倒入步驟(1)中稱取的水中，利用電動攪拌機攪拌120r/min攪拌60s；
B.將步驟(1)中稱取的納米碳纖維和半份消泡劑倒入到操作A中的攪拌機內，以300r/min攪拌150s，然后摻入剩余的半份消泡劑，手動攪拌5min，直至納米碳纖維分散液中無明顯氣泡存在；
(3)納米碳纖維增強混凝土拌合物的制備：
A.在強制式攪拌機中加入步驟(1)中稱取的砂、碎石，攪拌60s，再加入步驟(1)中稱取的水泥，攪拌60s；
B.邊攪拌邊將步驟(2)種制備的納米碳纖維分散液加入到操作A中的強制式攪拌機內，加入完成后再攪拌120s；
(4)納米碳纖維增強混凝土的制備：
將步驟(3)中制得的納米碳纖維增強混凝土拌合物倒出，人工翻拌60s，然后進行澆筑后置于室內靜置1d后拆模，將成型試件迅速移入養護箱內進行標準養護即可。
2.根據權利要求1所述一種用納米碳纖維增強混凝土抗力、電磁屏蔽性能的方法，其特征在于，步驟(1)中所述的水泥為陜西秦嶺水泥集團生產的42.5RP·O水泥。
3.根據權利要求1所述一種用納米碳纖維增強混凝土抗力、電磁屏蔽性能的方法，其特征在于，步驟(1)中所述的碎石為粒徑范圍5...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王志航，聶良學，許金余，白二雷，孟欣，夏偉，黃哲，
申請(專利權)人：中國人民解放軍空軍工程大學，
類型：發明
國別省市：陜西;61
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